液体的表面张力精品文稿.ppt

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1、液体的表面张力第1页，本讲稿共27页一、表面张力一、表面张力（Surface tension）第2页，本讲稿共27页液体表面的微观结构液体表面的微观结构（Microstructure of liquid surface）液体和气体的交界处，表面分子受液体内部分子的液体和气体的交界处，表面分子受液体内部分子的引力作用，部分进入液体内部，引力作用，部分进入液体内部，表面层表面层分子间距增大，分子间距增大，相邻分子间相互作用表现为引力。相邻分子间相互作用表现为引力。FFF第3页，本讲稿共27页肥皂膜使软线绷紧的演示肥皂膜使软线绷紧的演示 完整肥皂膜完整肥皂膜 剌破一边后剌破一边后第4页，本讲稿共27

2、页1.表面张力的大小和方向表面张力的大小和方向(Magnitude and direction of surface tension）第5页，本讲稿共27页表面张力的方向表面张力的方向(Direction of surface tension）表面张力方向：垂直于分界线并与液体表面相切。表面张力方向：垂直于分界线并与液体表面相切。第6页，本讲稿共27页表面张力的大小表面张力的大小(Magnitude of surface tension）表面张力大小：与分界线长度成正比。表面张力大小：与分界线长度成正比。第7页，本讲稿共27页表面张力系数表面张力系数(Surface tension coeff

3、icient）影响因素：影响因素：液体性质液体性质温度温度杂质杂质使表面张力系数增大使表面张力系数增大使表面张力系数减小使表面张力系数减小表面活性物质表面活性物质表面非活性物质表面非活性物质杂质杂质第8页，本讲稿共27页二、弯曲液面的附加压强二、弯曲液面的附加压强(Additional pressure of crooked liquid surface）第9页，本讲稿共27页1.球形液面的附加压强球形液面的附加压强第10页，本讲稿共27页附加压强指附加压强指液体内外液体内外压强压强差差。液面为液面为凸凸面时面时R取取正正，为，为凹凹面时取面时取负负。第11页，本讲稿共27页2.球形液膜的附加

4、压强球形液膜的附加压强膜厚：膜厚：表面层厚：表面层厚：10-6m10-9m数量级数量级第12页，本讲稿共27页表面张力对呼吸的影响表面张力对呼吸的影响1.表面张力是肺泡收缩、排出气体的主表面张力是肺泡收缩、排出气体的主要动力。要动力。太大太大肺泡萎缩，类似气胸。肺泡萎缩，类似气胸。太小太小呼气困难，类似肺气肿。呼气困难，类似肺气肿。均匀均匀第13页，本讲稿共27页R越小越小,附加压强越大附加压强越大。肺泡合并，表面积减少肺泡合并，表面积减少表面张力系数均匀表面张力系数均匀第14页，本讲稿共27页2.表面活性物质对附加压强的调节作用表面活性物质对附加压强的调节作用是肺泡正常行使功能的保证是肺泡正

5、常行使功能的保证。表面活性物质减小表面张力系数，使吸气过程表面活性物质减小表面张力系数，使吸气过程变得较为容易。变得较为容易。每一肺泡表面活性物质总量一定，其浓度随肺泡每一肺泡表面活性物质总量一定，其浓度随肺泡增大而减小，表面张力系数因而增大，从而抵消因半增大而减小，表面张力系数因而增大，从而抵消因半径增大导致的附加压强减小，使得附加压强总的效果径增大导致的附加压强减小，使得附加压强总的效果随肺泡半径增大而缓慢增大，随肺泡半径增大而缓慢增大，避免了肺泡合并避免了肺泡合并的灾难，的灾难，保证了肺泡的相对稳定。保证了肺泡的相对稳定。第15页，本讲稿共27页液面在坚直毛细管中的改变液面在坚直毛细管中

6、的改变。R R第16页，本讲稿共27页液面在竖直毛细管中的改变液面在竖直毛细管中的改变R R第17页，本讲稿共27页三、毛细现象三、毛细现象(Capillarity)将毛细管插入液体中，液面在毛细管将毛细管插入液体中，液面在毛细管中升高或降低的现象。中升高或降低的现象。第18页，本讲稿共27页附着层内分子的受力情况附着层内分子的受力情况附着力（附着力（固体分子对附着层分子的吸引力固体分子对附着层分子的吸引力）使附）使附着层（着层（靠近固体分子处于固体分引力作用范围内靠近固体分子处于固体分引力作用范围内的一薄层液体分子的一薄层液体分子）增大。）增大。第19页，本讲稿共27页液面扩展液面扩展内聚力

7、（内聚力（液体内部分子对表面层分的液体内部分子对表面层分的吸引力吸引力）使附着层面积减少。）使附着层面积减少。液面收缩液面收缩第20页，本讲稿共27页在固体与液面之间通过液体在固体与液面之间通过液体内部的夹角。内部的夹角。完全润湿完全润湿润湿润湿不润湿不润湿完全不润湿完全不润湿接触角接触角第21页，本讲稿共27页液面在坚直毛细管中的改变液面在坚直毛细管中的改变第22页，本讲稿共27页气体栓塞气体栓塞液体在细管中流动时液体在细管中流动时,由于存在气泡由于存在气泡而导致的流动受阻的现象。而导致的流动受阻的现象。气泡不受推力的情形气泡不受推力的情形第23页，本讲稿共27页气泡受较小推力仍维持不动的情

8、形气泡受较小推力仍维持不动的情形气泡受较大推力开始运动的情形气泡受较大推力开始运动的情形第24页，本讲稿共27页肌注、输液、输血时要防止气泡进入肌注、输液、输血时要防止气泡进入临床上要注意避免气体栓塞临床上要注意避免气体栓塞人员从高压环境中脱离时应用缓冲时人员从高压环境中脱离时应用缓冲时间，避免血管中气泡形成。间，避免血管中气泡形成。第25页，本讲稿共27页小结小结表面张力表面张力表面能表面能球形液面附加压强球形液面附加压强毛细现象毛细现象第26页，本讲稿共27页Homework4-10,4-11，4-13，4-13，4-152.假如两种同温度液体混合时不发生化假如两种同温度液体混合时不发生化学反应，也不分层，且体积不变（为分学反应，也不分层，且体积不变（为分体积之和），请你猜想混合液体的表面体积之和），请你猜想混合液体的表面张力系数，并说明理由。张力系数，并说明理由。第27页，本讲稿共27页